Тепломассоперенос. Цаплин С.В - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ТЕПЛООТДАЧА ЦИЛИНДРА В УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННОЙ
КОНВЕКЦИИ
Цель работы: изучение общих закономерностей конвективного теп-
лообмена; приобретение навыков экспериментального исследования част-
ных задач конвективного теплообмена; обработка и обобщение результа-
тов исследования.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
Понятие конвективного теплообмена охватывает процесс теплообме-
на при движении жидкости или газа. При этом перенос теплоты осуществ-
ляется одновременно конвекцией и теплопроводностью. Под конвекцией
теплоты понимают
перенос тепла при перемещении макрочастиц жидкости
или газа в пространстве из области с одной температурой в область с дру-
гой. Конвекция возможна только в текущей среде, здесь перенос тепла не-
разрывно связан с переносом самой среды. Конвективный теплообмен ме-
жду потоками жидкости или газа и поверхностью соприкасающегося с ним
тела называется
конвективной теплоотдачей или теплоотдачей. При расче-
те теплоотдачи используют закон Ньютона–Рихмана:
dS )tt( dQ
жcc
−
α
=
. (1)
Согласно закону Ньютона–Рихмана тепловой поток
от жидкости
к элементу поверхности соприкасающегося тела dS (или от dS к жидкости)
прямо пропорционален площади тела dS и разности температур
, где – температура поверхности тела, – температура ок-
ружающей жидкой или газообразной среды.
c
dQ
жc
ttt −=∆
c
t
ж
t
Коэффициент пропорциональности α, входящий в уравнение (1), на-
зывается коэффициентом теплоотдачи. Согласно уравнению (1):
жc
c
жc
c
tt
Q
dS
tt
dq
−
=⋅
−
=α
. (2)
Это тождество следует рассматривать как определение коэффициента
теплоотдачи, который измеряется в Вт/(м
2
·К): коэффициент теплоотдачи
есть плотность теплового потока на границе жидкости (газа) и соприка-
сающегося тела, отнесенная к разности температур поверхности этого тела
и окружающей среды.
Коэффициент теплоотдачи зависит от большого количества факторов.
В общем случае α является функцией формы и размеров тела, режимов
движения, скорости и температуры жидкости, физических параметров
17

Страницы